打旋现象及其消除:(1)打旋现象(简单的可以理解为液体只沿着容器内壁做打转,做圆周运动)若搅拌器安装于釜的中心,且釜内壁光滑并无其他构件,则旋转的叶轮可使排出的液体具有一定的切向分速度,从而产生圆周运动。液体的切向分速度使液体在容器内作圆周运动,这种圆周运动使釜中心处的液面下凹,釜壁处的液面。若液体为低黏度液体,且叶轮转速足够高,则液体会在离心力的作用下涌向釜壁,并沿釜壁上升,而釜中心处的液面将下凹,结果形成了一个漏斗形的旋涡,且叶轮的转速越大,旋涡的下凹深度就越深,这种现象称为打旋。
打旋现象的消除方法:①设计方面:a). 设置挡板; b). 偏心安装; c).设置导流筒。有的流体粘度随反应进行而变化,就需要用能适合宽粘度领域的叶轮,如泛能式叶轮等。②使用方面:a). 控制至小搅拌量;搅拌釜内物料的多少是产生打旋现象的一个重要因素,应该针对不同规格的搅拌机,制定严格的至小生产量,禁止低于至小搅拌量长时间高速运转。少量高速长时间运转不仅搅拌效果达不到要求,而且对设备本身也有危害,曾经我们的一家公司的一个平台,上的叶片出现过裂纹的现象。
2.推进式搅拌器:推进式搅拌器(又称船用推进器)常用于低粘流体中。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模。结构:标准推进式搅拌器有三瓣叶片,其螺距与桨直径d相等。它直径较小,d/D=1/4~1/3,叶端速度一般为7~10 m/s,至高达15 m/s。搅拌时流体由桨叶上方吸入,下方以圆筒状螺旋形排出,流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方,形成轴向流动。特点一一搅拌时流体的湍流程度不高,循环量大,结构简单,制造方便。循环性能好,剪切作用不大,属于循环型搅拌器。应用:粘度低、流量大的场合,用较小的搅拌功率,能获得较好的搅拌效果。主要用于液——液系混合、 使温度均匀, 在低浓度固——液系中防止淤泥沉降等。改进:容器内装挡板、搅拌轴偏心安装、搅拌器倾斜,可防止漩涡形成。
当旋转轴线速度大于1m/s时,摩擦热大,填料寿命会降低,轴也易烧坏。措施:提高轴表面硬度和加工精度,提高填料自润滑性能,如在轴表面堆焊硬质;合金或喷涂陶瓷或采用水夹套等。轴表面的粗糙度应控制在0.8-0.2μm。
填料密封的选用:a.根据设计压力、设计温度及介质腐蚀性选用;当介质为非易于燃、易于爆、***的一般物料且压力不高时,按表8- 12选用填料密封。但对于易分层物料,如含有较重颗粒的悬浮液,此类搅拌器则不适用。b.根据填料的性能选用:当密封要求不高时,选用一般石棉或油浸石棉填料,当密封要求较高时,选用膨体聚四氟乙烯、柔性石墨等填料。
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